Половая дифференциация малярийных паразитов человека регулируется конкуренцией между метаболизмом фосфолипидов и метилированием гистонов.

Природная микробиология (2023)Процитировать эту статью

66 доступов

25 Альтметрика

Подробности о метриках

Для Plasmodium falciparum, наиболее распространенного и вирулентного малярийного паразита, поражающего людей, персистенция зависит от непрерывной бесполой репликации в эритроцитах, тогда как для передачи комару-переносчику требуется, чтобы бесполые паразиты на стадии крови дифференцировались в нереплицирующиеся гаметоциты. Это решение контролируется стохастической дерепрессией замалчиваемого гетерохроматином локуса, кодирующего AP2-G, главный транскрипционный фактор половой дифференциации. Было показано, что частота дерепрессии ap2-g зависит от внеклеточных предшественников фосфолипидов, но механизм, связывающий эти метаболиты с эпигенетической регуляцией ap2-g, был неизвестен. С помощью комбинации молекулярной генетики, метаболомики и анализа профиля хроматина мы показываем, что этот ответ опосредован метаболической конкуренцией за донора метила S-аденозилметионина между гистоновыми метилтрансферазами и фосфоэтаноламинметилтрансферазой, критическим ферментом на пути паразита к синтезу фосфатидилхолина de novo. Когда предшественников фосфатидилхолина недостаточно, повышенное потребление SAM для синтеза фосфатидилхолина de novo нарушает поддержание метилирования гистонов, ответственного за подавление ap2-g, увеличивая частоту дерепрессии и половой дифференциации. Это обеспечивает ключевую механистическую связь, которая объясняет, как наличие LysoPC и холина может изменять статус хроматина локуса ap2-g, контролирующего половую дифференциацию.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 12 цифровых выпусков и онлайн-доступ к статьям.

119,00 долларов США в год

всего $9,92 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Получите только эту статью до тех пор, пока она вам нужна

$39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Все данные, необходимые для оценки выводов статьи, присутствуют в статье или дополнительных материалах. Необработанные и обработанные данные CUT & RUN можно получить из NCBI Gene Expression Omnibus (GSE197916). Исходные данные приведены в статье.

Конвейер анализа CUT & RUN доступен по адресу https://github.com/KafsackLab/MetChoH3K9me3.

Дрейкли К., Сазерленд К., Боусема Дж.Т., Зауэрвейн Р.В. и Таргетт Г.Т. Эпидемиология гаметоцитов Plasmodium falciparum: оружие массового рассеивания. Тенденции Паразитол. 22, 424–430 (2006).

Статья PubMed Google Scholar

Кафсак, BFC и др. Переключение транскрипции лежит в основе приверженности к половому развитию у малярийных паразитов. Природа 507, 248–252 (2014).

Статья CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Синха А. и др. Каскад ДНК-связывающих белков для сексуальной активности и развития у Plasmodium. Природа 507, 253–257 (2014).

Статья CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Бранкуччи, НМБ и др. Белок гетерохроматина 1 обеспечивает выживание и передачу малярийных паразитов. Клетка-хозяин Microbe 16, 165–176 (2014).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Фрашка, С.А. и др. Сравнительное профилирование гетерохроматина выявляет консервативные и уникальные характеристики эпигенома, связанные с адаптацией и развитием малярийных паразитов. Клетка-хозяин Microbe 23, 407–420.e8 (2018).

Статья CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Лопес-Рубио Дж. Дж., Мансио-Сильва Л. и Шерф А. Полногеномный анализ гетерохроматина связывает клонально вариантную регуляцию генов с перинуклеарными репрессивными центрами у малярийных паразитов. Клетка-хозяин Microbe 5, 179–190 (2009).